Обработка цилиндрических зубчатых колес.

Назначение и конструкция. Цилиндрические зубчатые колеса служат для передачи вращательного движения между валами с параллельными или перекрещивающимися осями и с заданным передаточным отношением. Колеса содержат разные поверхности: посадочные отверстия (гладкие или ступенчатые, шлицевые, конические и др.) служат для установки зубчатых колес на посадочные шейки вала. В сочетании с торцовой поверхностью образуют основные базы колеса; зубчатая поверхность (с эвольвентным или круговым зубом, прямозубые, косозубые, с криволинейными зубьями, шевронные, с внешним или внутренним расположением зубьев) входит непосредственно в зацепление с зубчатой поверхностью сопряженного колеса и передает движение. Эта поверхность является вспомогательной базой колеса; вспомогательные поверхности (резьбовые отверстия для установки стопоров, гладкие отверстия для установки штифтов, канавки для установки стопорных колец и т.п.). Значительный диапазон конструктивной формы и габаритных
размеров цилиндрических зубчатых колес, применяемых в машиностроении, определяется разнообразием их назначения. Можно выделить пять основных типов колес (рис. 12.1):

I — одновенцовые колеса с достаточно длинным базовым отверстием — l/d> 1. У этих колес посадочное отверстие при изготовлении может быть использовано как двойная направляющая технологическая база, а торец — как опорная (упорная) технологическая база;

II -- многовенцовые колеса с длиной базового отверстия значительно больше его диаметра — l/d> 1, поэтому они могут базироваться так же, как колеса типа I;

III — одновенцовые колеса типа дисков с l/d < 1. Значительная по величине торцовая поверхность при изготовлении таких колес может быть использована как установочная технологическая база, а отверстие — как двойная опорная (центрирующая) технологическая база;

IV — венцы с посадочными отверстиями, близкими по диаметру к наружной поверхности. После изготовления их устанавливают и крепят на ступице зубчатого колеса;

V — зубчатые колеса —валы, в качестве основных баз которых используются посадочные шейки (двойная направляющая технологическая база) и торец (опорная технологическая база).

Основные технические требования. Требования устанавливаются в зависимости от назначения зубчатого колеса и определяются в основном степенью точности. В соответствии с ГОСТ 1643—81 установлено 12 степеней точности цилиндрических зубчатых колес (и передач): 1; 2; 3; 4: 5; 6: 7; 8; 9; 10; II; 12 (порядковый номер возрастает с убыванием точности). Для 1-й и 2-й степеней точности допуски и предельные отклонения не приводятся. Точность обработки зубчатых колес задается степенью по нормам кинематической точности, плавности работы и контакту зубьев в передаче, а требования к боковому зазору — видом сопряжения и видом допуска бокового зазора. В соответствии с заданной степенью точности к поверхностям цилиндрических зубчатых колес предъявляется ряд технических требований.

Материалы и методы получения заготовок. Большинство зубчатых колес изготовляются из стальных кованых заготовок без предварительною формирования зубьев, а также излитых стальных и чугунных заготовок или заготовок из цветных сплавов.

Структура материала заготовки должна быть однородной, что позволяет уменьшить неравномерность ее деформации при термической обработке. Твердость материала также должна быть равномерной, чтобы при механической обработке размеры отдельных поверхностей получились более стабильными. Коробление материала при термической обработке должно быть минимальным. Кроме того, необходимое свойство материала заготовок зубчатых колес — повышенная теплостойкость, которая позволит на шлифовальных операциях уменьшить вероятность прижогов и изменения свойств поверхности. Свойства материала должны обеспечивать минимальные остаточные напряжения при температурном воздействии и исключать вероятность появления микротрещин.

Технологический маршрут обработки. Технологические маршруты обработки цилиндрических зубчатых колее строят на основе следующих принципов:

в качестве первой операции обычно назначают обработку поверхностей, которые при последующей обработке будут использованы как технологические базы. Это следующие опрерации: для зубчатых колес I и II типов — обработка отверстия (двойная направляющая технологическая база) и базового торца (упорная технологическая база); для зубчатых колес III и IV типов — обработка базового торца (установочная технологическая база) и отверстия (центрирующая технологическая база); для зубчатых колес-валов (V тип) — обработка торцовых поверхностей и сверление центровых отверстий; для зубчатых колес 7 —8-й степеней точности нормализацию и отпуск в большинстве случаев можно проводить в самом начале технологического процесса, до черновой токарной обработки. Для колес 5 —6-й степеней точности предусматривают нормализацию и стабилизирующий отпуск после черновой токарной обработки,
второй стабилизирующий отпуск — после цементации и закалки, а в ряде случаев даже третий стабилизирующий отпуск — перед отделочными операциями шлифования; токарную обработку наружных поверхностей колее с достаточной глубиной отверстия выполняют с базированием по поверхности отверстия (например, на оправках гладких, шлицевых, цанговых и др.), плоских колес — с базированием по торцовой поверхности (например, в кулачковые патроны), колес-валов — в центрах (поводковые патроны, рифленый центр, плавающий центр и т.п.); для зубчатых колес необходимо обеспечить высокую точность взаимного расположения центрирующих поверхностей посадочного отверстия, базового торца и зубьев. Для этого в технологических процессах до термической обработки последовательно выполняют ряд операций: базируясь по центрирующим поверхностям отверстия, обрабатывают наружный диаметр под венец и базовый торец; базируясь по наружному диаметру венца и базовому горцу, обрабатывают отверстие но меньшему диаметру шлицов (центрирующая поверхность); базируясь по меньшему диаметру шлицов и базовому торцу, выполняют зубонарезание. После термической обработки: базируясь по наружному диаметру венца и базовому торцу, обрабатывают отверстие по центрирующим поверхностям; базируясь по делительной окружности колеса, обрабатывают отверстие по центрирующей поверхности окончательно; для колес 6-й степени точности выполняют предварительное и чистовое шлифование зубьев; для колес грубее 7-й степени точности не предусматривают шлифование зубьев после термообработки, а ограничиваются зубошевенгованием до термообработки; при обработке колес точнее 6-й степени точности для проведения чистовых и отделочных операций необходимо использовать оборудование высокого или особо высокого класса точности.

Токарная — черновая токарная обработка наружных поверхностей и отверстия; Термическая — отжиг; Протяжная — протягивание отверстия (шлицевого, шпоночного и т. п.); Токарная — получистовая токарная обработка наружных поверхностей; Токарная – чистовая токарная обработка наружных поверхностей; Зубофрезерная — черновое нарезание зубьев; Термическая — закалка; Шлифовальная — шлифование отверстия и базового торца; Шлифовальная - шлифование противобазового торца; Шлифовальная — шлифование зубьев

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: